učbenik Temelji fiziologije

nekoliko manjša kot vitalna kapaciteta. FVC je posebejzmanjšana pri restrikcijskih boleznih pljuč, ki so posledicazmanjšane kompliance pljuč (npr. pljučna fibroza), zmanjšanegarazpoložljivega volumna pljuč zaradi odstranitve ali kolapsadela pljuč ali patoloških sprememb v prsnem košu, ki ovirajorazpenjanje pljuč.Volumen zraka, ki ga izdihnemo med forsiranim izdihom v prvisekundi, imenujemo forsirani ekspiratorni volumen v prvisekundi (FEV 1 , slika 4.7). Določa ga maksimalni pretok skozidihalne poti med izdihom in je zmanjšan pri obstrukcijskihpljučnih boleznih. Posebej pomembno je v tem pogledurazmerje FEV 1 /FVC. To razmerje pri zdravih navadno presega75%, pri povečanju upornosti dihalnih poti pa pogosto pade pod50% (npr. pri astmi).Druge funkcije dihalnih potiZaščita pljučDihalne poti predstavljajo vstopna vrata za številne organske inanorganske tujke. Ti lahko povzročijo zaporo dihalnih poti, kilahko vodi v kolaps dela pljuč oziroma lahko postanejo žariščevnetja. Pred vdorom tujkov ščiti dihalne poti kar nekajmehanizmov. Pri prehodu skozi nosno votlino se zrak delnoprefiltrira. Delci, ki se temu izognejo, se ujamejo v sluzi, kiprekriva sluznico dihalnih poti. Zaradi gibljivosti migetalk naepitelijskih celicah v sapniku, bronhusih in bronhiolih, se sluz zbakterijami in drobnimi delci prenaša v žrelo, od koder jopogoltnemo ali izpljuvamo. K čiščenju dihalnih poti prispevatudi refleks kašlja.Segrevanje in vlaženje zrakaOb prehodu skozi dihalne poti se zrak navlaži in segreje. Zvodno paro je zrak nasičen še preden doseže alveole. Pri telesnitemperaturi (37°C) je tlak vodne pare 47 mm Hg.Delo med dihanjemDelo med dihanjem je potrebno za premagovanje trehdejavnikov:‣ retrakcijske sile pljuč in elastične sile prsnega koša;‣ upora dihalnih poti. Ta delež je navadno majhen, a močnonaraste v primeru zožitve dihalnih poti;‣ trenja med posameznimi plastmi pljuč in plevre medgibanjem prsnega koša.Pri zdravem človeku, ki miruje, je delo potrebno samo medvdihom. Ob hitrem dihanju pa povečana upornost dihalnih potiin povečano trenje med posameznimi plastmi pljučnega tkivapovzročita porabo energije tudi med izdihom. Zato je dihalnodelo pri obremenitvi močno povečano. Respiratorne bolezni, kipovečajo upornost dihalnih poti, imajo lahko podoben učinek žev mirovanju.4.2 IZMENJAVA PLINOV V PLJUČIH IN V TKIVUV alveolih, krvi in tkivih je prisotnih več plinov. Posamezniplini se med alveoli in krvjo (in med krvjo in tkivi) prenašajo zdifuzijo.DifuzijaDifuzijski transport je način prenosa snovi med dvema točkamazaradi razlik v koncentraciji te snovi. Proces opisuje Fickovzakon, iz katerega sledi, da je neto množina določenega plina, kiv časovni enoti pride skozi določeno plast tkiva (Q), sorazmernapovršini tkiva (A) in razliki parcialnih tlakov plina (ΔP) na obehstraneh ter obratno sorazmerna debelini (l) tkiva. Odvisna pa jetudi od difuzijskega koeficienta (D):Q ≅ D x (A /l) x ΔP (enačba 4.3)Na stiku med dvema mešanicama plinov je težnja posameznegaplina, da difundira iz ene mešanice v drugo, določena z razliko vnjegovih parcialnih tlakih v obeh mešanicah (gradientparcialnih tlakov). Neto difuzija plina vedno poteka z mestavečjega parcialnega tlaka na mesto z nižjim parcialnim tlakom.Parcialni tlak plina je tlak, ki bi ga določen plin v mešaniciplinov imel, če bi volumen, ki je na voljo za celotno mešanico,zasedal sam. Vsota parcialnih tlakov vseh plinov v mešanici jevedno enaka celotnemu tlaku mešanice plinov. Parcialni tlak jeodvisen od koncentracije plina, izražene kot molski delež plina vmešanici, in celotnega tlaka plinske mešanice:parcialni tlak = cel. tlak x molski delež plina (enačba 4.4)Iz enačbe je razvidno, da parcialni tlak določenega plina lahkopovečamo tako, da povečamo koncentracijo tega plina vmešanici, ali pa tako, da povečamo tlak celotne mešanice.Difuzijski koeficient plina (D) je mera, ki nam pove, kako hitrokak plin difundira v vodi. Sorazmeren je topnosti plina v vodi inobratno sorazmeren njegovi molekulski masi:D ≈ topnost plina v H 2 O /mol. masa plina (enačba 4.5)Izmenjava plinov skozi alveolokapilarno membrano vpljučihIzmenjavo plinov v pljučih omogoča nemotena difuzija skozialveolokapilarno membrano, ki jo določa gradient parcialnihtlakov posameznih plinov med alveolarnim zrakom in krvjo vpljučnih kapilarah. Za učinkovito izmenjavo plinov je poleg tegapomembno ustrezno razmerje med ventilacijo in perfuzijo vpljučih.Alveolarni pliniZrak, ki ga navadno vdihavamo - atmosferski zrak - je vglavnem mešanica N 2 in O 2 , ki sta ji primešana različna količinavodne pare in majhen odstotek (0,03 %) CO 2 . Čeprav je celotnitlak v alveolih približno enak atmosferskemu, se alveolarni zrakrazlikuje od zraka, ki ga vdihamo. Zrak se med prehodom skozidihalne poti nasiti z vodno paro, zato je parcialni tlak vodne parev alveolarnem zraku večji kot v zunanjem zraku. Enak jeparcialnemu tlaku nasičene vodne pare pri 37 º C (6,3 kPa; 47 mmHg), ne glede na celotni alveolarni tlak. Ker so vodne molekuledodane vdihanemu zraku, se koncentracija vseh ostalih plinov vvdihanem zraku nekoliko zmanjša. Zato se ustrezno zmanjšajonjihovi parcialni tlaki (razpredelnica 1).Druga pomembna razlika med alveolarnim in atmosferskimzrakom je posledica stalnega odstranjevanja O 2 iz alveolarnegazraka v pljučno kri in stalnega dodajanja CO 2 iz pljučne krvi valveolarni zrak, kar zmanjšuje parcialni tlak O 2 (pO 2 ) in dviguje29